ГОСТ 28173-89 Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и рабочие характеристики.
ГОСТ 28173-89
(МЭК 34-1-83)
Группа Е60
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ
Номинальные данные и рабочие
характеристики
Rotating electrical machines.
Rating and performance
ОКП 33 0000
Дата введения 1991-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. ВНЕСЕН
Министерством электротехнической промышленности СССР
Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
ИСПОЛНИТЕЛИ
Ю.А.Дегусаров, Б.В.Шмелев, Н.И.Ибрагимова, Е.Э.Пайкина, В.М.Полежаев, Г.Д.Дасько, О.Д.Белякова
2. ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 29.06.89 N 2223 введен в действие государственный стандарт СССР ГОСТ 28173-89, в качестве которого непосредственно применен международный стандарт МЭК 34-1-83, с 01.01.91
3. Срок первой проверки - 1995 г., периодичность проверки - 5 лет.
4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6338-88
5. Ссылочные нормативно-технические документы
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер подраздела, пункта |
12.3, подразд.21, 23, 24 | |
подразд.27 | |
подразд.1 | |
подразд.7 | |
ГОСТ 8865-87 | подразд.13 |
12.1 | |
2.23 | |
подразд.30 | |
подразд.1 | |
" | |
11.3 | |
подразд.27 | |
ГОСТ 27222-87 | 15.2.4 |
подразд.2 | |
Стандарт МЭК 34-12 | 12.3 |
I. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на вращающиеся электрические машины (далее - машины), предназначенные для экспорта, за исключением тех, на которые разработаны другие стандарты, например ГОСТ 2582.
На машины, охватываемые требованиями настоящего стандарта, могут распространяться новые, уточненные или дополнительные требования, которые установлены другими стандартами, например ГОСТ 22782.0 и ГОСТ 24040-80.
Примечание. Если некоторые пункты настоящего стандарта уточняются для возможности эксплуатации машин в специфических условиях, например в космическом пространстве или под воздействием радиации, то остальные требования остаются действительными, если только они не противоречат этим специальным уточнениям.
II. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Определения используемых в настоящем стандарте общетехнических терминов приведены в ГОСТ 27471.
В настоящем стандарте используются следующие определения:
2.1. Номинальные данные - совокупность числовых значений электрических и механических величин в сочетании с их продолжительностью и порядком чередования во времени, установленных для машины конкретного типа ее изготовителем и указанных на паспортной табличке. При этом машина должна соответствовать ряду других условий.
2.2. Номинальное значение - числовое значение параметра, отнесенного к номинальным данным.
2.3. Номинальная мощность - числовое значение мощности, отнесенное к номинальным данным.
2.4. Нагрузка - совокупность числовых значений электрических и механических величин, характеризующих требования к машине, определяемые электрической цепью или механическим устройством в каждый момент времени.
2.5. Холостой ход - состояние машины, вращающейся при нулевой отдаваемой мощности (но при всех других нормальных условиях работы).
2.6. Полная нагрузка - наибольшее значение нагрузки машины, работающей с номинальной мощностью.
2.7. Мощность при полной нагрузке - наибольшее значение мощности, устанавливаемой для машины, работающей с номинальной мощностью.
Примечание. Это понятие применимо также к моменту, току, частоте вращения и т.д.
2.8. Состояние покоя - полное отсутствие всякого движения и электрического питания или всякого механического привода.
2.9. Режим - обусловленная нагрузка (нагрузки), которой (которым) подвергается машина, включающая, если это необходимо, периоды пуска, электрического торможения, холостого хода и состояния покоя, а также их продолжительность и порядок чередования во времени.
2.10. Типовой режим - продолжительный, кратковременный или периодический режимы, включающие одну или несколько нагрузок, остающихся неизменными в течение указанного промежутка времени, или непериодический режим, в течение которого нагрузка и частота вращения изменяются в установленном диапазоне.
2.11. Тепловое равновесие - состояние, при котором превышения температуры различных частей машины изменяются не более чем на 2 К в течение часа.
2.12. Продолжительность включения - отношение продолжительности работы машины под нагрузкой, включая пуск и электрическое торможение, к продолжительности рабочего цикла, выраженное в процентах.
2.13. Вращающий момент при заторможенном роторе - минимальный измеренный вращающий момент, развиваемый двигателем при номинальных значениях напряжения и частоты питания и при заторможенном роторе.
2.14. Ток при заторможенном роторе - действующее значение тока, потребляемого двигателем, измеренное в установившемся режиме при номинальных значениях напряжения и частоты питания и при заторможенном роторе.
2.15. Минимальный вращающий момент в процессе пуска (двигателя переменного тока) - наименьший вращающий момент, развиваемый двигателем в диапазоне от нуля до частоты вращения, соответствующей максимальному вращающему моменту, при номинальных значениях напряжения и частоты питания.
Определение не применимо к тем асинхронным двигателям, вращающий момент которых непрерывно понижается при возрастании частоты вращения.
Примечание. Значение минимального момента в процессе пуска относится к обычной средней характеристике вращающего момента, исключающей переходные процессы.
2.16. Максимальный вращающий момент (опрокидывающий момент) двигателя переменного тока - наибольший вращающий момент, развиваемый двигателем при его рабочей температуре и номинальных значениях напряжения и частоты, без резкого снижения частоты вращения.
Определение не применимо к тем асинхронным двигателям, у которых вращающий момент непрерывно понижается при возрастании частоты вращения.
Примечание. Значение максимального момента относится к обычной средней характеристике вращающего момента, исключающей переходные процессы.
2.17. Синхронный опрокидывающий момент - наибольший вращающий момент, развиваемый синхронным двигателем при рабочей температуре, синхронной частоте вращения и при номинальных значениях напряжения, частоты питания и тока возбуждения.
2.18. Охлаждение - процесс, в ходе которого тепло, обусловленное потерями в машине, передается прежде всего первичной охлаждающей среде, повышая при этом температуру последней.
Нагретую первичную охлаждающую среду допускается заменять свежей охлаждающей средой с более низкой температурой или охлаждать в теплообменнике посредством вторичной охлаждающей среды.
2.19. Охлаждающая среда - среда, жидкая или газообразная, посредством которой переносится тепло.
2.20. Первичная охлаждающая среда - жидкость или газ, имеющие температуру ниже температуры соприкасающихся с ними частей машины и переносящие тепло, отдаваемое этими частями.
2.21. Вторичная охлаждающая среда - охлаждающая среда, имеющая температуру ниже температуры первичной охлаждающей среды, переносящая тепло, отдаваемое через теплообменник первичной охлаждающей средой.
2.22. Обмотка с непосредственным охлаждением (внутренним охлаждением) - обмотка, в которой охлаждающая среда проходит сквозь полые проводники, трубки или каналы, являющиеся неотъемлемой частью обмотки внутри основной изоляции.
2.23. Обмотка с косвенным охлаждением - обмотка, охлаждаемая любым иным методом, отличным от указанного в п.2.22.
Примечания:
1. Во всех случаях, когда отсутствует указание "непосредственное" или "косвенное", подразумевается обмотка с косвенным охлаждением.
2. Определения, относящиеся к охлаждающим средам и способам охлаждения, кроме приведенных в пп.2.18-2.23, - по ГОСТ 20459.
2.24. Дополнительная изоляция - независимая изоляция, предусмотренная в дополнение к основной изоляции с целью обеспечения защиты от поражений электрическим током в случае повреждения основной изоляции.
2.25. Момент инерции - момент инерции (динамический) тела относительно оси, представляющий собой сумму (интегральную) произведений масс его отдельных частей на квадраты их расстояний от оси.
2.26. Эквивалентная тепловая постоянная времени - постоянная времени, которая, заменяя несколько отдельных постоянных времени, приближенно определяет изменение температуры обмотки в результате ступенчатого изменения тока.
2.27. Капсулированная обмотка - обмотка, полностью закрытая или компаундированная изоляционным материалом.
III. РЕЖИМЫ И НОМИНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
3. ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ
И ВЫБОРА КЛАССА НОМИНАЛЬНЫХ ДАННЫХ
3.1. Режим работы
Режим работы (п.2.9) может быть описан посредством одного из типовых режимов, установленных в пп.4.1-4.9, или указан потребителем в случае использования какого-либо иного режима.
3.2. Определение режима работы
Режим работы должен быть установлен потребителем с максимально возможной точностью.
В некоторых случаях, когда нагрузка не изменяется или же изменяется известным образом, режим работы может быть задан численно или в виде графика, представляющего изменение переменных величин во времени.
Если временная последовательность не определена, то должен быть выбран наиболее близкий из режимов работы от S2 до S8, но не менее тяжелый, чем действительный, или режим S9.
Если режим не указан, применяют режим S1 (продолжительный режим).
3.3. Номинальные данные
Номинальные данные (п.2.1) устанавливает изготовитель, который должен выбрать один из классов номинальных данных, определенных в пп.5.1-5.5.
Выбранный класс номинальных данных обычно должен соответствовать номинальным данным максимального продолжительного режима, базирующегося на типовом режиме S1 (продолжительный режим) или номинальным данным кратковременного режима, базирующегося на типовом режиме S2 (кратковременный режим).
Если это невозможно, то номинальные данные должны соответствовать периодическому типовому режиму, базирующемуся на одном из типовых режимов S3-S8 (периодические режимы), или непериодическому типовому режиму, соответствующему типовому режиму S9 (непериодический режим).
3.4. Выбор класса номинальных данных
Если машина предназначена для общего применения, то она должна иметь номинальные данные, соответствующие максимальному продолжительному режиму, и работать в типовом режиме S1.
Если режим работы не указан потребителем, то применяют режим работы типа S1, а класс номинальных данных должен соответствовать максимальному продолжительному режиму.
Если машина предназначена для кратковременного номинального режима, то номинальные данные должны основываться на типовом режиме S2, определенном в п.4.2 и обозначенном в соответствии с пп.6.1-6.2.
Если машина предназначена для работы с переменными нагрузками или в режимах, включающих периоды холостого хода или периоды, когда машина находится в состоянии покоя, то класс номинальных данных должен соответствовать периодическому режиму, базирующемуся на одном из типовых режимов S3-S8, определенных в пп.4.3-4.8 и обозначенных в соответствии с пп.6.1-6.2.
Если машина предназначена для работы в непериодических режимах работы при изменяющихся нагрузках и с изменяющейся частотой вращения, включая перегрузки, то номинальные данные для типового непериодического режима должны базироваться на типовом режиме S9, определенном в п.4.9 и обозначенном в соответствии с пп.6.1-6.2.
Если для машины установлены номинальные данные, соответствующие типовому режиму работы, выбранному из типовых режимов S3-S9, то испытание, если оно указано, следует проводить на машине с номинальными данными, соответствующими эквивалентному продолжительному режиму, определенному в п.5.3.
По согласованию между изготовителем и потребителем испытание машины проводят в действительном или близком к нему расчетном режиме, но обычно это не практикуется.
Определение номинальных данных:
для типовых режимов S1-S8 за номинальную мощность принимают установленное значение (значения) постоянной нагрузки (нагрузок) и выражают в ваттах для двигателей и в вольтамперах для генераторов (см. пп.4.1-4.8 и отрезок (отрезки) N на черт.1-8);
4. ТИПОВЫЕ РЕЖИМЫ*
________________
* Хотя десять типовых режимов работы установлены специально для их применения к двигателям, некоторые из них могут быть применены также для характеристики режима работы генератора (например типовые режимы S1 и S2).
Типовыми режимами являются следующие
4.1. Продолжительный режим (типовой режим S1) - режим работы с постоянной нагрузкой и продолжительностью, достаточной для достижения теплового равновесия (см. черт.1).
4.2. Кратковременный режим (типовой режим S2) - режим работы с постоянной нагрузкой в течение определенного времени, недостаточного для достижения теплового равновесия, за которым следует состояние покоя в течение времени, достаточного для того, чтобы температура машины сравнялась с температурой охлаждающей среды с точностью до 2 К (см. черт.2).
4.3. Периодический кратковременный режим (типовой режим S3*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой и периода покоя (см. черт.3). В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры.
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.4. Периодический кратковременный режим с пусками (типовой режим S4*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, включающих достаточно длительный период пуска, период работы с постоянной нагрузкой и период покоя (см. черт.4).
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.5. Периодический кратковременный режим с электрическим торможением (типовой режим S5*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы с постоянной нагрузкой, периода быстрого электрического торможения и периода покоя (см. черт.5).
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.6. Периодический непрерывный режим с кратковременной нагрузкой (типовой режим S6*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой и периода холостого хода. Период покоя отсутствует (см. черт.6).
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.7. Периодический непрерывный режим с электрическим торможением (типовой режим S7*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода пуска, периода работы с постоянной нагрузкой и периода электрического торможения. Период покоя отсутствует (см. черт.7).
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.8. Периодический непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения (типовой режим S8*) - последовательность одинаковых рабочих циклов, каждый из которых состоит из периода работы с постоянной нагрузкой, соответствующей заданной частоте вращения, за которым следует период или несколько периодов работы с другими постоянными нагрузками, соответствующими различным частотам вращения (которые достигаются, например, изменением числа полюсов в случае асинхронных двигателей). Период покоя отсутствует (см. черт.8).
________________
* Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия (см. п.5.4).
4.9. Режим с непериодическими изменениями нагрузки и частоты вращения (типовой режим S9) - режим работы, при котором нагрузка и частота вращения обычно изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона. Этот режим часто включает перегрузки, которые могут значительно превышать полную нагрузку (или полные нагрузки) (см. черт.9).
Примечание. Для типового режима S9 значения, соответствующие полной нагрузке, необходимо рассматривать в качестве основы для определения перегрузки.
5. КЛАССЫ НОМИНАЛЬНЫХ ДАННЫХ
При определении номинальных данных изготовитель должен выбрать один из классов номинальных данных, указанных в пп.5.1-5.5.
5.1. Номинальные данные максимального продолжительного типового режима - устанавливаемые изготовителем нагрузка и условия, при которых машина может работать в течение неограниченного времени и в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
5.2. Номинальные данные кратковременного режима - устанавливаемые изготовителем нагрузка, продолжительность и условия, при которых машина может работать в течение ограниченного времени в соответствии с требованиями настоящего стандарта, причем пуск машины осуществляют при температуре окружающей среды.
5.3. Номинальные данные эквивалентного продолжительного режима - устанавливаемые изготовителем нагрузка и условия для проведения испытаний, при которых машина может работать до достижения теплового равновесия в режиме, предположительно эквивалентном одному из типовых режимов работы, указанных в пп.4.3-4.8, или типовому режиму S9, указанному в п.4.9, в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
5.4. Номинальные данные периодических типовых режимов - устанавливаемые изготовителем нагрузки и условия, при которых машина может функционировать в циклах работы, соответствующих требованиям настоящего стандарта.
Если применяют этот класс номинальных данных, он должен соответствовать одному из периодических типовых режимов работы, указанных в пп.4.3-4.8. Продолжительность цикла должна составлять 10 мин, а продолжительность включения следует выбирать из ряда: 15, 25, 40, 60%.
5.5. Номинальные данные для непериодического типового режима - устанавливаемые изготовителем изменения нагрузки в сочетании с изменениями частоты вращения и условия, включая перегрузки, при которых машина может работать в непериодическом режиме в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
Если применяют номинальные данные этого класса, то они должны соответствовать непериодическому режиму с непериодическими изменениями нагрузки и частоты вращения (см. п.4.9).
6. ОБОЗНАЧЕНИЯ
6.1.Типовые режимы
Для типовых режимов S1 и S9, кроме их сокращенных обозначений, никаких дополнительных указаний не требуется.
Для типового режима S2 после сокращенного обозначения следует указывать продолжительность режима. Для типовых режимов S3 и S6 после сокращенных обозначений следует указывать продолжительность включения.
Например: S2 60 мин;
S3 25%;
S6 40%.
6.2. Обозначения классов номинальных данных:
номинальные данные максимального продолжительного режима - "продолж." или S1;
номинальные данные кратковременного режима - продолжительность периода работы, например, "60 мин" или "S2 60 мин";
номинальные данные эквивалентного продолжительного режима - "eqv";
номинальные данные периодических или непериодических режимов - как указано выше, например, "S3 25%".
Обозначения, указанные в пп.6.1 и 6.2, приводят после значения номинальной мощности. Если после значения номинальной мощности нет никакого обозначения, подразумевают максимальный продолжительный номинальный режим.
7. ВЫБОР НОМИНАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Номинальные данные выбирают в соответствии с требованиями настоящего раздела и указывают на паспортной табличке в соответствии с требованиями разд.X.
Машины с несколькими номинальными режимами должны соответствовать всем требованиям настоящего стандарта при каждом номинальном режиме.
Если между выводами машины и источником питания введены реакторы, которые рассматривают как неотъемлемую часть машины, то номинальные значения следует относить к выводам реакторов со стороны питания.
Примечание. Это требование не относится к силовым трансформаторам, включенным между машиной и источником питания.
Для каждой машины предпочтительные значения номинальной мощности, выраженные в ваттах, следует выбирать из ряда предпочтительных чисел R 40 по ГОСТ 8032.
Если на какую-либо машину распространяются требования специальных стандартов, то значения номинальной мощности необходимо выбирать из ряда, приведенного в соответствующем стандарте.
8. НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ
8.1. Генераторы постоянного тока
Номинальная мощность - это мощность на выводах, выражаемая в ваттах (Вт).
8.2. Генераторы переменного тока
Номинальная мощность - это полная электрическая мощность на выводах, выражаемая в вольтамперах (В·А) с указанием коэффициента мощности.
При отсутствии иного указания номинальный коэффициент мощности для синхронных генераторов при перевозбуждении должен быть 0,8.
8.3. Двигатели
Номинальная мощность - это полезная механическая мощность на валу, выражаемая в ваттах (Вт).
Примечание. Во многих странах принято выражать механическую мощность на валу в лошадиных силах (1 британская л.с. эквивалентна 745,7 Вт; 1 метрическая л.с. эквивалентна 736 Вт).
8.4. Синхронные компенсаторы
9. НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
9.1. Номинальное напряжение на выводах
Номинальное напряжение - это междуфазное напряжение на выводах машины при номинальной мощности.
9.2. Генераторы, предназначенные для работы при относительно небольшом диапазоне изменения напряжения
Генераторы постоянного тока
Номинальная мощность и номинальный ток генераторов постоянного тока, за исключением особо оговоренных случаев, должны соответствовать наиболее высокому напряжению диапазона (см. также п.12.3).
Генераторы переменного тока
Номинальная мощность и коэффициент мощности генераторов переменного тока, за исключением особо оговоренных случаев, должны соответствовать каждому значению напряжения в пределах диапазона (см. также п.12.3).
10. МАШИНЫ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ
В НЕСКОЛЬКИХ НОМИНАЛЬНЫХ РЕЖИМАХ
10.1. Номинальные данные многоскоростных двигателей
Номинальные данные многоскоростных двигателей следует устанавливать для каждой частоты вращения.
10.2. Номинальные данные машин с переменными параметрами
Если какая-либо номинальная величина (мощность, напряжение, частота вращения и т.д.) может иметь несколько значений или постоянно изменяться между двумя предельными значениями, то номинальные данные следует устанавливать в соответствии с этими значениями или пределами. Это указание не относится ни к изменению напряжения на ±5%, ни к соединению обмотки по схеме звезда-треугольник, предназначенному для пуска.
IV. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
11. ВЫСОТА НАД УРОВНЕМ МОРЯ, ТЕМПЕРАТУРА
И ОХЛАЖДАЮЩАЯ СРЕДА
При отсутствии иных указаний со стороны потребителя машины следует проектировать для следующих условий работы на месте установки.
11.1. Высота над уровнем моря - не более 1000 м.
Поправки на превышение температуры для машин, предназначенных для работы в условиях, где высота над уровнем моря более 1000 м - по п.16.3; для машин, предназначенных для работы в условиях, где из-за большой высоты над уровнем моря температура охлаждающей среды низка - также по п.16.3.
11.2. Температура окружающего воздуха и температура охлаждающей среды
11.2.1. Максимальная температура окружающего воздуха и охлаждающей среды
Температура воздуха на месте установки (который в зависимости от системы вентиляции машины может быть первичной или вторичной охлаждающей средой) подвержена сезонным изменениям, но не должна превышать 40 °С.
Поправки на превышение температуры для машин, предназначенных для работы при максимальной температуре окружающего воздуха, отличной от 40 °С, установлены в п.16.3.
Для машин, имеющих водяные охладители, температура воды на входе в охладители не должна превышать 25 °С (см. п.16.1.4).
11.2.2. Минимальная температура окружающего воздуха и охлаждающей среды
Минимальная температура воздуха на месте установки (который в зависимости от системы вентиляции машины может быть первичной или вторичной охлаждающей средой) не должна быть ниже минус 15 °С; предполагается установленная и работающая или находящаяся в состоянии покоя машина.
Вышесказанное не распространяется на:
b) машины, в которых первичной или вторичной охлаждающей средой является вода. Минимальная температура воды и окружающего воздуха в этом случае не должна быть ниже 5 °С.
Примечание. Все случаи отклонения температуры окружающей среды ниже значений, указанных в данном пункте, должны быть оговорены между изготовителем и потребителем. Необходимо уточнить, когда будут иметь место эти отклонения - только при транспортировании и хранении или также при эксплуатации.
11.3. Характеристики газа, применяемого в качестве охлаждающей среды в машинах с водородным охлаждением
Машины с водородным охлаждением должны работать при номинальной мощности в номинальных условиях с охлаждающей средой, содержащей не менее 95% водорода в объеме.
Примечание. Для безопасности содержание водорода должно постоянно поддерживаться на уровне 90% или более при условии, что другим газом, входящим в состав смеси, является воздух.
Для расчета КПД в соответствии с ГОСТ 25941 нормализованная газовая смесь должна содержать 98% водорода и 2% воздуха в объеме при заданных значениях давления и температуры охлаждающей среды, если нет иной договоренности между изготовителем и потребителем. Вентиляционные потери вычисляют для соответствующей плотности.
12. ТРЕБОВАНИЯ, ОБУСЛАВЛИВАЕМЫЕ ПИТАЮЩЕЙ СЕТЬЮ
12.1. Электрическое питание
Машины переменного тока, предназначенные для работы от трехфазной сети частотой 50 или 60 Гц с напряжением, номинальное значение которого соответствует ГОСТ 12139.
При расчете номинального напряжения питания машин необходимо иметь в виду падение напряжения, существующее в сети между источником питания и потребляющим устройством.
Примечание. Для крупных высоковольтных генераторов переменного тока напряжение следует выбирать исходя из необходимости получения оптимальных рабочих характеристик.
12.2. Форма и симметрия токов и напряжений
Машины следует проектировать так, чтобы они могли работать при условиях, приведенных в пп.12.2.1, 12.2.2 (см. также подразд.22) или п.12.2.3.
12.2.1. Для двигателей переменного тока напряжение питания предполагают практически синусоидальным, как указано в перечислении а). Для многофазных двигателей напряжения питания также должны образовывать практически симметричную систему, как указано в перечислении b).
Если отклонения, указанные в перечислениях а) и b), возникают одновременно при работе с номинальной нагрузкой, то это не должно приводить к недопустимой температуре двигателя. Рекомендуется, чтобы превышения температуры или температуры, возникшие в результате работы при указанных отклонениях, не превышали значений, указанных в табл.1, 2 и 3, более чем на 10 К.
a) Напряжение считается практически синусоидальным, если при питании двигателя переменного тока с номинальной нагрузкой форма волны такова, что разница между ее мгновенным значением и мгновенным значением основной составляющей не превышает 5% амплитуды последней.
Во время испытаний на нагревание (см. пп.13.1-16.5) это различие не должно превышать 2,5%.
b) Многофазную систему напряжений считают практически симметричной, если составляющая обратной последовательности системы напряжений не превышает 1% составляющей прямой последовательности на протяжении длительного периода или 1,5% в течение короткого периода времени (не более нескольких минут) и если составляющая нулевой последовательности системы напряжений не превышает 1% составляющей прямой последовательности.
Во время испытаний на нагревание (см. пп.13.1-16.5) составляющая обратной последовательности системы напряжений должна быть менее 0,5 составляющей прямой последовательности при устранении составляющей нулевой последовательности.
По договоренности между изготовителем и потребителем вместо составляющей обратной последовательности системы напряжений может быть измерена составляющая обратной последовательности системы токов, которая не должна превышать 2,5% составляющей прямой последовательности системы токов.
Примечание. В зоне действия больших однофазных нагрузок (например вблизи индукционных печей), а также в сельских местностях, в частности, в случае смешанной промышленной и бытовой сети отклонение напряжения может выходить за указанные выше пределы. В таких случаях необходимо соглашение между изготовителем и потребителем.
12.2.2. Для генератора переменного тока питаемая им цепь предполагается практически неискажающей и практически симметричной, как указано в перечислениях а) и b).
Если предельные значения, указанные в перечислениях а) и b), во время работы при номинальной нагрузке достигаются одновременно, это не должно приводить к недопустимой для генератора температуре. Увеличение превышений температуры или температуры относительно предельных значений, указанных в табл.1-3, не должно быть более 10 К.
а) Цепь считается практически неискажающей, если при питании синусоидальным напряжением по ней идет практически синусоидальный ток, т.е. ни одно из мгновенных значений тока не отличается от мгновенного значения основной волны той же фазы более чем на 5% амплитуды последней.
b) Многофазная цепь считается практически симметричной, если при питании симметричной системой напряжений система токов в цепи является практически симметричной, т.е. ни одна из ее составляющих обратной и нулевой последовательности не превышает 5% составляющей прямой последовательности.
12.2.3. На работу двигателей постоянного тока, питаемых от статических преобразователей, существенное значение оказывают пульсации напряжения и тока. При этом потери и превышение температуры возрастают, а коммутация значительно ухудшается по сравнению с коммутацией двигателя, питаемого от чистого источника энергии постоянного тока.
Для двигателей номинальной мощностью более 5 кВт, предназначенных для питания от статических преобразователей мощности, изготовитель должен предусмотреть установку (в случае необходимости) внешнего индуктивного сопротивления для уменьшения пульсации напряжения.
Питание от статического преобразователя должно обозначаться следующим идентификационным кодом:
Двигатели номинальной мощностью менее или равной 5 кВт не всегда предназначены для питания от какого-то определенного типа статического преобразователя, они могут работать от любого другого преобразователя с внешней индуктивностью (или без нее), лишь бы не было превышено значение коэффициента формы волны и уровень изоляции цепи якоря двигателя соответствовал номинальному значению переменного напряжения на входе статического преобразователя мощности.
Примечание. При установлении идентификационного кода или, в случае двигателя номинальной мощностью менее или равной 5 кВт, номинальное значение коэффициента формы волны напряжения и номинальное значение переменного напряжения на входе статического преобразователя мощности следует определять, при необходимости, способность якоря двигателя постоянного тока выдерживать соответствующие пульсирующие токи и повышенное напряжение при испытании на электрическую прочность изоляции.
Для двигателей постоянного тока, питаемых от статического преобразователя мощности, значение испытательного напряжения определяют в соответствии с табл.5 или по величине постоянного напряжения двигателя или по величине эффективной составляющей действующего значения номинального переменного напряжения на входе статического преобразователя, выбирая при этом более высокое значение.
Примечание. Если входной трансформатор является составной частью статического преобразователя, то напряжение на входе статического преобразователя, о котором говорится выше, есть напряжение на выходных зажимах трансформатора.
Пульсации тока статического преобразователя считают нормальными, если при всех значениях тока разность между наибольшей и наименьшей амплитудой пульсаций в одном цикле не превышает 10% наибольшей амплитуды пульсаций при номинальном значении тока.
12.3. Изменение напряжения и частоты во время работы
Одновременное изменение напряжения и частоты во время работы машин переменного тока определяется зоной А или В в соответствии с черт.12 - для генераторов и черт.13 - для двигателей.
Для машин постоянного тока, питаемых непосредственно от сети постоянного тока, зоны А и В определяют только по отклонению напряжения.
Машина должна стабильно работать при отклонениях напряжения и частоты, не выходящих за пределы зоны А, но при этом ее параметры могут отличаться от номинальных (см. точку номинальных параметров на черт.12 и 13). Превышения температуры могут быть выше, чем при номинальных значениях напряжения и частоты.
Машина должна стабильно работать внутри зоны В, но ее параметры будут иметь более значительные отклонения от номинальных, чем при работе в зоне А. Превышения температуры могут быть выше, чем при номинальных значениях напряжения и частоты и выше тех, что наблюдаются в зоне А. Продолжительная работа на крайних пределах зоны В не рекомендуется.
В соответствии с настоящим пунктом основное напряжение машины должно характеризоваться следующим:
a) генераторы переменного тока - кажущейся номинальной мощностью (кВ·А) при номинальном коэффициенте мощности, если возможно его регулирование;
b) двигатели переменного тока - номинальным вращающим моментом (Н·м);
с) синхронные двигатели - номинальным вращающим моментом (Н·м) при номинальном токе возбуждения или при номинальном коэффициенте мощности, если возможно их регулирование;
d) синхронные компенсаторы - кажущейся номинальной мощностью (кВ·А) внутри зоны, установленной для генераторов (см. черт.12), если не установлено иное по согласованию между изготовителем и потребителем;
e) турбогенераторы - номинальной мощностью, равной или более 10 МВ·А (см. ГОСТ 533);
f) генераторы постоянного тока - номинальной мощностью (кВт);
Если машина имеет больше одного номинального напряжения или диапазон номинальных напряжений, то предельные превышения температуры или предельные температуры должны выдерживаться для каждого номинального напряжения (см. табл.1-3).
Примечания:
1. В условиях эксплуатации машина может иногда использоваться для работы с отклонениями напряжения и частоты вне зоны А. Рекомендуется ограничить такие отклонения по величине, продолжительности и частоте проявлений. Необходимо предпринять меры, по возможности быстро, по корректировке, например уменьшению мощности. Это позволит избежать сокращения срока службы машины, обусловленного температурными воздействиями.
2. Предельные превышения температуры или предельные температуры, соответствующие настоящему стандарту, относятся к точке номинальной характеристики и могут быть увеличены, если рабочая точка отклоняется от точки номинальной характеристики. При работе на крайних пределах зоны А превышения температуры и предельные температуры, установленные в табл.1-3, могут быть увеличены до 10 К.
3. Двигатели переменного тока могут быть запущены с нижнего предела напряжения, если их пусковой момент соответствует моменту сопротивления нагрузки, но это не является требованием настоящего пункта. Для пусковых характеристик двигателей исполнения N см. Публикацию МЭК 34-12.
12.4. 3аземление нейтрали машины
Машины переменного тока должны быть пригодны для продолжительной работы с нейтралью, потенциал которой близок или равен потенциалу земли. Они должны быть также пригодны для аварийной работы на изолированные многофазные сети, одна фаза которых имеет потенциал земли в течение нечастых и непродолжительных периодов времени, достаточных для устранения аварии. Если предполагается непрерывная работа машины в этих условиях или работа в течение достаточно длительных промежутков времени, то необходимо предусмотреть соответствующий уровень изоляции машины и уточнения в инструкции по эксплуатации.
Неодинаковый уровень изоляции обмоток по отношению к фазам и нейтрали должен быть установлен в инструкции по эксплуатации.
Примечание. Заземление или соединение нейтральных точек машин не следует проводить без консультации с изготовителем машин, так как при некоторых условиях существует опасность возникновения токов нулевой последовательности всех частот и риск механических повреждений обмоток при замыканиях между фазой и нейтралью.
V. ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
13. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ МАШИН
Классификация нагревостойкости машин в соответствии с ГОСТ 8865 должна основываться на характеристиках систем изоляции, используемых в машинах. Классификация систем изоляции должна проводиться при помощи букв, а не значений температуры.
Изготовитель машины должен информировать потребителей о результатах, достигнутых при испытании на долговечность при воздействии температуры в зависимости от типа машины и ее назначения.
Примечания:
1. Классификацию нагревостойкости новой системы изоляции не всегда определяют непосредственно нагревостойкостью составляющих ее материалов.
2. Допускается применять существующие классификации, если они подтверждены опытным путем.
14. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ НА ПРЕВЫШЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
14.1. Температура охлаждающей среды
Испытание машин может быть проведено при любой подходящей температуре охлаждающей среды. Если температура охлаждающей среды к концу испытания на нагревание отличается более чем на 30 К от температуры, установленной для эксплуатации (пли ожидаемой согласно п.16.3.5), то должны быть внесены поправки, указанные в п.16.4.
14.2. Измерение температуры охлаждающей среды во время испытания
За значение температуры охлаждающей среды во время испытания принимают среднее арифметическое отсчетов по нескольким измерителям температуры, снятых через равные промежутки времени в течение последней четверти периода испытания.
Во избежание ошибок, обусловленных отставанием изменения температуры крупных машин от изменения температуры охлаждающей среды, должны быть приняты все возможные меры для уменьшения этих изменений.
14.2.1. Машины открытые или закрытые без охладителей (охлаждаемые окружающим воздухом или газом)
Температура окружающего воздуха или газа должна быть измерена несколькими защищенными от теплового излучения и воздушных потоков термометрами, которые помещают в разных точках вокруг машины на расстоянии 1-2 м один от другого на высоте, равной половине высоты машины.
14.2.2. Машины, охлаждаемые воздухом или газом от удаленного источника по вентиляционным трубопроводам, и машины с отдельно установленными охладителями
Температуру первичной охлаждающей среды следует измерять на входе в машину.
14.2.3. Закрытые машины со встроенными или установленными на корпусе охладителями
Температуру первичной охлаждающей среды следует измерять на входе в машину. В машинах с водяными или воздушными охладителями температуру вторичной охлаждающей среды следует измерять на входе в охладитель.
15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
15.1. Превышение температуры части машины
Превышение температуры какой-либо части машины определяют как разность между температурой этой части, измеренной каким-либо из указанных в п.15.3 методом, и температурой охлаждающей среды, измеренной в соответствии с пп.14.1 и 14.2.
15.2. Методы измерения температуры или превышения температуры
Установлено четыре метода определения температуры обмоток и других частей машины:
a) метод сопротивления;
b) " заложенных термопреобразователей (ЗТП);
c) " термометра;
d) " наложения.
Эти методы не следует применять для взаимного контроля.
15.2.1. Метод сопротивления
Метод состоит в определении температуры обмоток по изменению их сопротивления.
15.2.2. Метод заложенных термопреобразователей (ЗТП)
Метод состоит в измерении температуры при помощи заложенных термопреобразователей (например, термометры сопротивления, термопары или полупроводниковые терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом), которые в процессе изготовления закладывают в недоступные в собранной машине места.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.